乌兰布和沙漠东北部天然植被动态及生态用水量研究

乌兰布和沙漠东北部的不同地类导致该地区天然植被生境差异,进而形成了有不同顶级植物组成的天然植物群落。本文在不同时期卫星影像解译的土地利用类型基础上,分析了乌兰布和沙漠东北部天然植被生境动态变化。结果表明,该地区固定半固定沙地面积均有所减少,流动沙地扩大,同时盐碱地大大萎缩。在此基础上,用间接推求方法估算了该地区天然植被的生态用水量,其中柠条群落的生态用水量占整个研究区域生态用水总量的50.01%,油蒿+白刺+沙冬青群落占41.03%,梭梭群落占7.38%,盐碱地柽柳群落占1.58%。

生态用水量估算与植被生态建设

本文总结了生态用水量的常用计算方法,对植被生态建设中生态用水的特点和用水量估算的理论意义作了归纳,并探讨了不同地区植被生态建设的差异,强调了根据不同的立地条件、不同的自然历史条件选择植被类型,达到最优的植被建设和恢复模式。

经济合理的生态用水量及其计算模型(Ⅰ)——理论

在分析国内外生态需水量研究现状的基础上,指出当前的生态用水研究存在偏重于理论、未与具体研究区域的时空特点相结合的缺陷,导致生态用水理论较难应用到实际当中。基于目前生态用水研究的现状,提出了“经济合理的生态用水量”的概念;建立了计算模型,其基本思路为将总用水量分为工业、农业、生活、第三产业、生态环境用水五大部分,按照其优先次序,计算总用水效益最大的各个用水户的相应用水数量;提出了模型中各个参数的量化方法。“经济合理的生态用水量”的提出及其模型的建立,表明人们对生态用水的认识开始由理论研究向实践应用转变。

“3S”技术在生态用水量研究中的应用——以锡林河流域为例

随着水资源供需矛盾的日益突出,人们对生态环境保护和水资源配置问题日益重视,生态用水量研究受到了专家和学者的广泛关注。生态用水量的计算是在生态环境调查和分析的基础上进行的,而“3S”技术恰恰可以提供准确、大量的时空信息以及提取、分析和处理信息的技术方法,满足生态用水量研究的需要。基于这一认识,本文提出了一种在“3S”技术支持下的生态用水量计算方法,以锡林河流域为例,通过“3S”技术提取植被群落类型和空间分布等生态环境信息,应用生态用水概念及计算方法,建立空间信息(群落类型面积大小、数量)与生态用水量等级间的关系,应用遥感和地理信息系统的相关软件绘制锡林河流域生态用水图,统计得出不同等级生态用水量的大小,进而得到锡林河流域的生态用水总量。该方法为今后快速、准确的计算生态用水量提供了思想启示,为科学配置生态用水提供了依据。

基于“3S”技术的生态环境调查及生态用水量计算

生态环境调查及动态变化分析,是进行生态环境评价、研究生态环境演变与科学调控、管理的基础。生态用水量计算,是在生态环境调查和分析的基础上,合理计算现状生态用水量和目标生态用水量,为科学配置生态用水提供科学依据。在生态环境调查和用水量计算中,需要借助遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)以及它们的结合等技术手段,来实现时空变化信息的实时、动态调查、监测以及信息的提取、分析和处理。基于这一认识,提出了一种RS、GIS、GPS(统称3S)支持下的生态环境调查技术和生态用水量计算方法。

澳大利亚河湖生态用水量的确定及其启示

科学合理地确定河湖生态用水量是建立科学的河湖生态水量保障机制的基础。澳大利亚在确定生态环境用水方面,具有国际领先地位和水平的理论发展和实践运用,并注重不断地完善和提高。分析澳大利亚确定生态环境用水方法的发展历史和实践做法,可以发现对我国具有5个方面的启示,即因地制宜是坚实基础,整体估算法是发展方向,科学研究是关键保障,善治是有效机制,关键问题是有力抓手。

干旱区不同供水量下杨树水分效应和生态用水量研究

水分是干旱区林木生长的主要限制因子,科学地确定林木的合理供水量是林木获得速生丰产的关键。以乌兰布和沙区的小美旱杨为研究对象,探讨了不同供水量与土壤环境及小美旱杨生长指征的相互关系,结果表明:不同供水量下土壤的增湿效应存在显著差异,1 500m3/(hm2.a)和3 000m3/(hm2.a)的供水量下的水分补给层主要在50cm以上土层,而4 500,6 000,7 500m3/(hm2.a)供水量下的水分补给层则为70cm以上土层;不同处理间各月土壤含水量差异均随供水量的增加而递减,在供水量不变的条件下,随着林龄的增加,耗水量逐年递增;土壤贮水量、土壤有效含水量、田间持水量、生态用水量、叶片鲜重、蒸腾速率、最佳含水量均随供水量增加而增加,土壤温度随供水量增加而递减,其降温幅度在0.31～1.24℃之间。

关于水资源规划中水资源量与生态用水量的探讨

当前,很多人缺乏对水资源量计算的全面认识,致使针对水资源进行的量配置核算发生整体概念上的误区,尤其是针对当前水资源的概况。为此,在推进水资源规划工作的时候,要将生态用水作为一项关键性内容,实现对水资源量和生态用水量关系的正确理解。本文通过对水资源涵义的理解,对水资源量的计算形式进行了系统的分析,指出了其结构构成、相互转化的关系,同时,介绍了生态用水的定义和计算方法,指出了在水资源配置中生态用水的具体规划。

干旱区绿洲合理生态用水量研究——以民勤绿洲为例

在水资源极其紧张的条件下,绿洲生态系统的保护和修复要有一个过程,只有逐步、合理地协调生态用水和经济用水之间的关系,才能真正地实现生态环境保护与经济可持续发展的双赢。因此,在社会经济发展的不同阶段寻求适合研究区域特定时空背景的合理的生态用水量十分重要。生态环境需水各相关类型与社会经济系统中的各用水部门一样,根据其作用的大小和重要程度,具有相应的用水优先次序,这种排序结果是建立符合区域实际情况的"生态合理用水"模式的基础。通过民勤绿洲生态需水实例研究,基于"生态合理用水"模式的生态环境用水量计算结果对水资源短缺的干旱区绿洲生态用水的合理配置具有重要的现实意义。

海河流域生态现状用水量调查和生态需水量计算方法

流域现状生态用水量调查及根据流域规划目标来确定各类生态要素的需水量,是进行流域生态用水配置规划编制工作的基础。本文按现状生态用水量调查,生态环境需水量计算方法和生态用水配置的基本思路分述海河流域生态环境恢复水资源保障规划。

河北平原生态环境用水量估算

生态环境用水是指为维护生态环境不再恶化并逐渐改善所需要消耗的水资源总量。河北平原属重度缺水地区,水资源短缺已成为影响和制约河北省社会经济、环境可持续发展的主要因素。在21世纪应在保证生态用水的前提下,合理规划和保障社会、经济的用水。本文估算了河北平原近期及远期目标所需生态环境用水量,估算结果:2010年、2020年的生态环境用水量分别是59.61亿m^3,60.15亿m^3,这将为河北省水资源可持续利用与社会、经济可持续发展提供科学依据。

黄土高原地区水土保持生态环境用水量估算研究

立足于黄土高原地区社会经济可持续发展,以实现生态环境良性发展为目标,探讨了水土保持生态环境用水量的内涵,提出了黄土高原地区水土保持生态环境用水量计算框架,以黄山高原地区泾河流域为例,估算其1970-1996年水土保持年生态环境用水量为6.536 8亿m3。研究成果丰富了生态环境用水量的理论研究,可为黄土高原地区生态环境建设和水资源合理利用提供科学的决策依据。

宁夏生态环境用水量初步探讨

结合宁夏生态环境特征及存在的问题,估算了宁夏引黄灌区生态环境用水量,提出为维持宁夏引黄灌区绿洲生态,不考虑扬黄灌区引水量,宁夏最小引水量控制在63×108m3-65×108m3。

浅淡生态环境用水量对坝后式水电站发电的影响

在水能资源开发利用过程中,应将生态环境保护放在重要位置。坝后式水电站不存在脱水河段,但若调峰运行会使坝下河段出现减(脱)水现象,需按河道生态环境需求下泄生态流量,最大限度减轻对河流造成的负面生态影响。以1座坝后式水电站为例,分析不同方案的生态环境用水量对发电效益造成的不同影响,以及生态环境流量与发电流量相结合的方式所具有的优势。

黄土丘陵小流域植被生态用水评价

以黄土丘陵区安家沟小流域为例,计算了植被最小需水量,评价了不同植被类型的生态用水量。研究结果表明:(1)土壤含水量、蒸散量均与植被类型和降雨量密切相关。对于相同年份,乔灌林地的土壤含水量和蒸散量都显著地大于农地;对于相同的植被类型,干旱年份(2 0 0 2年)的土壤含水量和蒸散量都显著小于湿润年份(2 0 0 3年)。(2 )从月尺度来说,不论是干旱年还是湿润年,植被生态用水在生长季节旺季均低于其最小生态需水量;从年尺度来说,干旱年份所有植被生态用水均低于其最小生态需水量,但湿润年份所有植被(除小麦外)生态用水都可以达到其最小生态需水量;以多年平均降雨量为标准,马铃薯和沙棘可以达到其最小生态需水标准,其它4种植被类型都不能达到其最小生态需水标准。本文建议:对于半干旱黄土丘陵地区,植被恢复不宜以乔灌林为主,并注意斑块形状和种植密度;在植被恢复的过程中,可以采用人工方法,促进自然恢复。

湿地生态用水计算方法探讨与应用实例

湿地生态用水是湿地为维持自身发展过程、保证基本生态功能发挥所需要的水量,作为一种特殊的生态系统类型,湿地的生态用水计算比其他生态系统复杂,其中包括湿地植被需水量、满足蒸发需水量、湿地土壤需水量、湿地动物需水量、野生生物栖息地需水量以及景观建设需水量等等。本文介绍了用水量平衡法计算湿地生态系统需水的方法,并分别探讨了湿地中植被、土壤、生物栖息地等诸项生态需水量的计算方法。用这些方法对乌梁素海湿地的生态用水量进行了具体探索。乌梁素海湿地包括内蒙古自治区的第二大淡水湖———乌梁素海及其周围的沼泽地。通过分析计算,得出乌梁素海湿地在汛期、非汛期的生态用水量分别为2 .93×10 8m3 和3.10 9×10 8m3 ,全年的生态用水量为6 .0 2 9×10 8m3 。乌梁素海湿地每年耗水量、出水量占进水总量的12 .88% ,每年需要向湿地补充2 .32 9×10 8m3 的水资源量。所以现在所补水量难以满足湿地生态系统对水的需求问题,使得湿地面临着水资源短缺的危机。乌梁素海湿地属于黄河流域中游湿地,所在区域自然环境恶劣,缺水问题十分严重,湿地退化问题更是突出。

宁夏盐池县生态用水的初步研究

根据生态学的基本理论,依据生态系统的基本组成,提出了生态用水的定义,建立了生态用水的分类系统,并进一步根据盐池县的实际情况,对当地生态用水类型进行界定。计算得出了盐池县各项生态用水类型的用水量,结果为：森林植被生态用水6.05×10^8m^3/a,水土保持生态用水0.19×10^8m^3/a,草地建设生态用水8.18×10^8m^3/a,湖泊洼地生态用水0.0627×10^8m^3/a,城镇绿化生态用水0.003 1×10^8m^3/a。

浑善达克沙地退化草场主要植被现状生态用水研究

我国是世界受沙漠化影响最严重的国家之一,且集中发生在生态环境脆弱区,仅浑善达克沙地每年就有21万hm2的草地沦为沙漠化土地,每年因风沙危害造成的直接经济损失达50亿元。草地生态环境恶化,不仅极大地影响了当地畜牧业生产的发展,而且对区域人民的生产生活均造成巨大影响。本文针对干旱半干旱地区,采用水量平衡法及主要植被的生理指标研究植被生态系统现状用水量,以及达到某一目标要求的用水量的确定,这将为流域规划、生态建设以及水资源合理配置提供理论依据。

我国水生态环境治理的困境与对策

随着城镇化和工业化的快速发展,我国生态用水短缺、水环境污染严重等问题未得到根本解决,水生态环境面临严峻挑战。文章分析了我国生态用水状况、水环境状况,指出我国水生态环境治理面临治理主体不协调、区域治理能力弱化、治理制度功效有限、流域水生态环境预警系统基础薄弱、水生态环境治理监管力度不足等困境;从构建水生态环境协同治理机制、改进水生态环境治理制度、引导多元主体参与水生态环境治理、实行流域生态补偿、推动水生态环境功能区建设、强化水生态环境治理监管等方面提出推进水生态环境治理的对策。

流域生态用水研究

为了定量分析滹沱河流域内植被、河流、湿地、城市各生态系统的生态用水情况,基于2006~2015年水文、气象、DEM数据,对各生态系统的生态用水量进行了计算研究。结果显示,流域生态用水总量为6.7亿m^3,其中植被、河流、湿地、城市生态系统分别为1.49亿m^3,3.68亿m^3,1.45亿m^3,0.08亿m^3。同时,根据流域生态恢复的相关规划,对未来生态用水量做了简单预测。结果表明,2020和2030年生态用水总量分别比当前增加了23%和41%。